群晖 成都*** 科汇科技 ***通过 iSCSI 挂载方式 轻松为 Windows 服务器扩容方案
群晖 iSCSI 挂载为 Windows 服务器扩容方案
一、项目背景
在当今数字化办公环境中，企业业务数据量呈指数级增长。现有 Windows 服务器作为企业数据存储和业务运行的核心载体，面临着存储空间不足的严峻挑战。传统的服务器本地硬盘扩容方式，不仅成本高昂，需购置新硬盘并进行复杂的硬件安装与配置，还可能导致服务器停机，严重影响业务连续性。
群晖作为专业的网络存储设备提供商，其具备强大的存储扩展能力与灵活的部署方式。通过 iSCSI 协议将群晖存储设备挂载到 Windows 服务器，可实现高效、便捷的在线扩容，在不影响服务器正常运行的前提下，满足企业日益增长的数据存储需求，提升服务器存储性能与管理效率，为企业业务稳定发展提供坚实的存储基础支撑。
二、技术原理
2.1 iSCSI 协议
iSCSI（Internet Small Computer Systems Interface）即互联网小型计算机系统接口，是一种基于 IP 网络的存储区域网络（SAN）协议。它允许客户端（发起端）通过 TCP/IP 网络访问存储设备（目标端），将 SCSI 命令封装在 TCP/IP 数据包中进行传输。在本方案中，Windows 服务器作为 iSCSI 发起端，群晖存储设备作为 iSCSI 目标端，通过 iSCSI 协议，Windows 服务器能够像访问本地存储设备一样访问群晖上的存储空间，从而实现服务器存储容量的扩展。
2.2 群晖存储架构
群晖存储设备采用先进的存储架构，支持多种存储池创建与管理方式。可将多个物理硬盘组合成存储池，在存储池中划分逻辑单元号（LUN）。LUN 是群晖提供给外部设备访问的逻辑存储单元，通过 iSCSI 协议，Windows 服务器可连接并挂载群晖上创建的 LUN，将其识别为本地磁盘进行数据读写操作。群晖存储设备具备良好的扩展性，可通过添加硬盘或扩展柜轻松扩充存储容量，满足企业长期存储需求增长。
2.3 Windows 服务器存储识别机制
Windows 服务器操作系统内置 iSCSI 发起程序，用于与 iSCSI 目标端建立连接并管理存储设备。当通过 iSCSI 协议成功连接到群晖存储设备上的 LUN 后，Windows 服务器将其识别为新的磁盘设备。在磁盘管理工具中，管理员可对新识别的磁盘进行初始化、分区、格式化等操作，使其可用于存储数据，如同服务器本地新增了一块物理硬盘。
三、方案规划
3.1 需求分析
存储容量需求：对现有 Windows 服务器存储使用情况进行详细分析，包括已用空间、剩余空间、各类业务数据占用空间比例等。结合企业未来 1 – 3 年业务发展规划，预估所需新增存储容量，明确群晖存储设备应提供的 LUN 大小。
性能需求：考虑服务器当前及未来业务对存储性能的要求，如读写速度、IOPS（每秒输入 / 输出操作次数）等。确保群晖存储设备配置及网络环境能满足业务对存储性能的需求，避免因扩容导致存储性能瓶颈。
数据安全需求：评估企业对数据安全性的要求，确定是否需要在群晖存储设备上启用数据冗余、备份、加密等功能，以保障扩容后数据的安全性与完整性。
3.2 设备选型
群晖存储设备：根据存储容量、性能及数据安全需求，选择合适型号的群晖 NAS 设备。例如，对于中小企业，若存储需求在数 TB 至数十 TB，可考虑 DS 系列，如 DS923+，具备 4 盘位，支持多种硬盘类型，可灵活组建存储池，提供较高性价比存储解决方案；若企业存储需求较大，且对性能和扩展性要求苛刻，可选择 SA 系列，如 SA3600，支持 PB 级存储扩容，拥有强大的处理性能与丰富的扩展接口，满足大规模数据存储与高性能业务需求。同时，根据需求选择合适数量与容量的硬盘，群晖官方***的硬盘可确保更好的兼容性与稳定性。
网络设备：为保障 iSCSI 数据传输性能，需评估现有网络设备。若现有网络带宽不足，需升级网络交换机，确保交换机端口支持至少千兆以太网，对于对存储性能要求***高的场景，可考虑升级至万兆以太网交换机。同时，确保 Windows 服务器与群晖存储设备处于同一子网，减少网络延迟与丢包。
3.3 网络规划
IP 地址分配：为群晖存储设备分配静态 IP 地址，确保其在网络中的稳定性与可访问性。该 IP 地址应与 Windows 服务器所在子网兼容，且不与其他网络设备 IP 冲突。
VLAN 划分（可选）：若企业网络环境复杂，为提高网络安全性与管理便利性，可考虑划分 VLAN（虚拟局域网）。将 Windows 服务器与群晖存储设备划分至同一 VLAN，减少广播域范围，降低网络安全风险，同时优化网络性能。
防火墙设置：检查企业网络防火墙策略，确保允许 Windows 服务器与群晖存储设备之间的 iSCSI 流量通过。iSCSI 协议使用 TCP 端口 860 和 3260，需在防火墙中开放这两个端口，保障设备间通信正常。
四、实施步骤
4.1 群晖存储设备初始化
硬件安装：打开群晖 NAS 设备外壳，按照设备说明书将选择好的硬盘正确安装至硬盘槽位，确保硬盘安装牢固。安装完成后，关闭设备外壳，将设备连接至电源及网络。
系统安装与配置：
首次启动群晖设备，在同一网络内的计算机浏览器中输入群晖设备默认 IP 地址（可通过群晖官方查找工具获取），进入设备初始化向导页面。
按照向导提示，选择设备语言、地区等基本设置，设置设备名称、管理员账号及密码。
进行网络设置，选择静态 IP 地址模式，输入规划好的 IP 地址、子网掩码、网关及 DNS 服务器地址，确保设备网络连接正常。
完成上述设置后，系统开始安装 DSM（DiskStation Manager，群晖操作系统），安装过程中设备可能会自动重启，等待安装完成。
4.2 创建存储池与 LUN
登录 DSM 系统：在浏览器中输入群晖设备 IP 地址，使用之前设置的管理员账号及密码登录 DSM 系统。
创建存储池：
进入 DSM 系统后，打开 “存储管理器” 应用程序。
在存储管理器页面中，点击 “存储池” 选项卡，然后点击 “新增” 按钮。
根据存储设备中硬盘数量及需求，选择合适的 RAID 类型（如 RAID 1 用于数据冗余，适用于对数据安全性要求高且硬盘数量为 2 块的场景；RAID 5 在保障一定数据冗余的同时可提供较好存储利用率，适用于 3 块及以上硬盘场景）。按照向导提示，选择参与存储池创建的硬盘，设置存储池名称等参数，完成存储池创建。
创建 LUN：
存储池创建完成后，在存储管理器页面中点击 “LUN” 选项卡，然后点击 “新增” 按钮。
进入 LUN 创建向导，设置 LUN 名称、描述等信息。在容量设置中，根据 Windows 服务器扩容需求，设置 LUN 大小。选择存储池作为 LUN 存储位置，根据需求选择是否启用精简配置（Thin Provisioning），精简配置可有效提高存储利用率，但在写入大量数据时性能可能略有下降，需根据实际业务场景权衡选择。
在 “iSCSI 设置” 步骤中，选择启用 iSCSI 服务，并设置 iSCSI 目标名称（可自定义，方便识别）。点击 “添加” 按钮，添加允许连接该 LUN 的 Windows 服务器 IQN（iSCSI Qualified Name，iSCSI 限定名称，用于***标识 iSCSI 节点）。获取 Windows 服务器 IQN 方法如下：在 Windows 服务器上，打开 “服务器管理器”，在 “工具” 菜单下选择 “iSCSI 发起程序”，在弹出的 iSCSI 发起程序窗口中，点击 “配置” 选项卡，“发起程序名称” 即为该服务器的 IQN。将获取到的 IQN 添加至群晖 LUN 设置中，并设置该服务器对 LUN 的访问权限（一般选择读写权限）。
完成上述设置后，点击 “应用” 按钮，等待 LUN 创建完成。
4.3 Windows 服务器连接与挂载
启用 iSCSI 发起程序：在 Windows 服务器上，打开 “服务器管理器”，在 “工具” 菜单下选择 “iSCSI 发起程序”。若首次打开，系统可能提示是否启动 iSCSI 服务，选择 “是” 以启用该服务。
连接 iSCSI 目标：
在 iSCSI 发起程序窗口中，点击 “目标” 选项卡，在 “目标 IQN” 输入框中输入群晖存储设备上创建的 iSCSI 目标名称（可在群晖 DSM 存储管理器 LUN 设置中查看），或点击 “发现门户” 按钮，输入群晖存储设备 IP 地址，系统将自动发现该设备上的 iSCSI 目标。
选择发现的 iSCSI 目标，点击 “连接” 按钮。若群晖 LUN 设置中启用了 CHAP（Challenge – Handshake Authentication Protocol，挑战握手认证协议）加密，需输入对应的用户名及密码进行认证。连接成功后，该目标状态将显示为 “已连接”。
初始化与分区挂载：
连接成功后，打开 Windows 服务器 “磁盘管理” 工具（可通过在 “运行” 中输入 “diskmgmt.msc” 打开）。在磁盘管理中，可看到新识别的磁盘设备，即群晖存储设备上创建的 LUN。
右键点击新磁盘，选择 “初始化磁盘”。在初始化磁盘对话框中，选择磁盘分区形式，对于容量大于 2TB 的磁盘，建议选择 GPT（GUID Partition Table）分区形式，以支持更大容量存储及更好性能；对于小于 2TB 的磁盘，可选择 MBR（Master Boot Record）分区形式。点击 “确定” 完成磁盘初始化。
初始化完成后，右键点击新磁盘未分配空间，选择 “新建简单卷”。按照新建简单卷向导提示，设置卷大小（可选择默认全部容量或根据需求自定义）、分配驱动器号（如 D、E 等）、选择文件系统（一般选择 NTFS，适用于 Windows 系统，支持文件权限管理及大文件存储），完成新建简单卷操作。此时，新挂载的群晖存储空间已可在 Windows 服务器资源管理器中作为本地磁盘使用，可用于存储数据。
五、性能优化
5.1 网络优化
升级网络带宽：若在使用过程中发现 iSCSI 数据传输速度较慢，可考虑升级网络带宽。将网络链路从千兆升级至万兆，可显著提高数据传输速率，减少数据读写等待时间，提升服务器存储性能。例如，更换支持万兆以太网的网络交换机及网卡，确保 Windows 服务器与群晖存储设备通过万兆链路连接。
优化网络拓扑：检查网络拓扑结构，减少网络跳数与网络延迟。尽量避免使用过长的网线或过多的网络转接设备，确保网络连接稳定。对于大型企业网络，可采用分布式网络架构，将群晖存储设备放置在靠近 Windows 服务器的网络区域，缩短数据传输路径，提高网络性能。
流量控制与 QoS 设置：在网络交换机上配置流量控制与 QoS（Quality of Service，服务质量）策略，为 iSCSI 流量分配较高优先级。确保在网络拥塞情况下，iSCSI 数据传输不受影响，保障存储性能稳定。例如，将 iSCSI 流量标记为高优先级，优先处理该流量，避免因其他网络流量抢占带宽导致 iSCSI 性能下降。
5.2 存储优化
调整 RAID 设置：根据实际业务读写需求，优化群晖存储设备上的 RAID 设置。若业务以读取操作为主，可选择 RAID 0（不具备数据冗余，但读写性能***高）或 RAID 50（结合 RAID 5 与 RAID 0 优势，提供较高读写性能与数据冗余）等适合读密集型应用的 RAID 类型；若业务对写入性能及数据安全性要求均较高，可考虑 RAID 10（结合 RAID 1 与 RAID 0 优势，提供高读写性能与数据冗余）。在调整 RAID 设置前，需备份重要数据，以防数据丢失。
启用缓存加速：群晖部分型号存储设备支持缓存加速功能，可通过添加 SSD 固态硬盘作为缓存盘，提升存储读写性能。在 DSM 系统存储管理器中，可设置缓存策略，如读取缓存、写入缓存或混合缓存。启用缓存后，频繁访问的数据将存储在缓存盘中，下次访问时可直接从缓存盘读取，大大提高数据访问速度。例如，对于数据库应用等对读写性能要求***高的业务，启用缓存加速可显著提升业务响应速度。
定期维护与优化：定期对群晖存储设备进行维护，包括磁盘检查、文件系统清理、更新设备固件等。定期检查磁盘状态，及时发现并更换故障硬盘，确保存储设备稳定运行。清理文件系统中无用文件与碎片，优化文件存储结构，提高存储设备读写效率。及时更新设备固件，获取***功能与性能优化，保障设备在***状态运行。
六、数据安全与备份
6.1 数据冗余
RAID 数据保护：在群晖存储设备创建存储池时选择的 RAID 类型，如 RAID 1、RAID 5、RAID 10 等，已提供一定程度的数据冗余保护。以 RAID 5 为例，通过奇偶校验信息存储在不同硬盘上，当一块硬盘出现故障时，可通过其他硬盘上的数据及奇偶校验信息恢复故障硬盘数据，保障数据完整性。定期检查 RAID 状态，及时更换故障硬盘，确保数据冗余保护机制正常运行。
热备盘设置：对于对数据安全性要求***高的企业，可在群晖存储设备中设置热备盘。热备盘在正常情况下处于待命状态，当存储池中某块硬盘出现故障时，热备盘将自动接替故障硬盘工作，确保数据存储不受影响，进一步提高数据冗余能力与存储设备可用性。在 DSM 系统存储管理器中可设置热备盘，选择合适的硬盘作为热备盘，并设置热备策略。
6.2 数据加密
LUN 加密：群晖 DSM 系统支持对 LUN 进行加密，在创建 LUN 时可选择启用加密功能。设置加密密钥，对 LUN 上存储的数据进行加密存储。当 Windows 服务器通过 iSCSI 连接访问该 LUN 时，需输入正确加密密钥才能访问数据，保障数据在存储及传输过程中的安全性，防止数据被非法窃取或篡改。加密功能可有效保护企业敏感数据，如财务数据、客户信息等。
传输加密：若在 iSCSI 设置中启用了 CHAP 加密协议，Windows 服务器与群晖存储设备之间的数据传输将进行加密。CHAP 协议通过挑战握手方式对双方身份进行认证，并对传输数据进行加密，防止数据在网络传输过程中被监听与窃取。同时，可考虑在企业网络中部署 SSL/TLS 加密隧道，进一步加强 iSCSI 数据传输加密，提高数据传输安全性。
6.3 数据备份
群晖内置备份功能：群晖 DSM 系统提供多种备份工具，如 Hyper Backup。可利用 Hyper Backup 设置定期备份任务，将群晖存储设备上的数据备份至外部存储设备（如 USB 移动硬盘、外接存储阵列等）或其他群晖设备，实现异地备份。设置备份策略，包括备份时间、备份频率、备份内容等，确保数据及时备份，防止因设备故障、人为误操作等原因导致数据丢失。
第三方备份软件集成：对于企业复杂的备份需求，可集成第三方备份软件，如 Veeam Backup & Replication。通过第三方备份软件，可实现对 Windows 服务器及群晖存储设备数据的统一备份管理，支持更灵活的备份策略设置，如增量备份、差异备份、多版本备份等。同时，第三方备份软件通常具备更强大的数据恢复功能，可在数据丢失时快速恢复数据，保障企业业务连续性。
七、监控与维护
7.1 性能监控
群晖 DSM 监控：在群晖 DSM 系统中，可通过 “资源监控” 应用程序实时监控存储设备性能指标，如 CPU 使用率、内存使用率、磁盘 I/O 读写速度、网络带宽使用率等。设置性能阈值报警，当某项性能指标超过阈值时，系统自动发送邮件或短信通知管理员，以便及时发现并处理性能问题。例如，当磁盘 I/O 读写速度持续低于业务需求时，可及时排查原因，进行性能优化。
Windows 服务器监控：在 Windows 服务器上，可使用系统自带的 “性能监视器” 工具，监控与 iSCSI 存储相关的性能指标，如磁盘队列长度、磁盘读写延迟等。结合群晖存储设备性能监控数据，综合分析存储性能瓶颈所在，采取针对性优化措施。例如，若发现磁盘队列长度持续过高，可能是存储设备性能不足或网络带宽受限，需进一步排查与优化。
7.2 设备维护
硬件维护：定期检查群晖存储设备硬件状态，包括硬盘状态、风扇运行情况、电源供应等。通过 DSM 系统存储管理器可查看硬盘健康状态，对于出现预警或故障的硬盘，及时进行更换。检查风扇运行是否正常，确保设备散热良好，防止因过热导致设备故障。定期检查电源供应是否稳定，避免因电源问题影响设备正常运行。
软件维护：及时更新群晖 DSM 系统固件及 Windows 服务器操作系统补丁，确保设备及系统安全性与稳定性。新的固件与补丁通常
